DE102019213949B3 - Device for conveying lubricant - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung (1) zum Fördern von Schmiermittel (14), das von einer rotierenden Hohlwelle (2) abgeschleudert wird, in einen Innenbereich (9) dieser Hohlwelle (2), umfassend- eine Hohlwelle (2), die eine Wandung (12) und einen Innenbereich (9) aufweist und- ein ortsfestes Führungselement (3) das ein im Wesentlichen ringförmiges Gehäuse (11) aufweist, wobei das Führungselement (3) die Hohlwelle (2) zumindest teilweise außenumfänglich umgibt, sodass zwischen dem Führungselement (2) und einem Außenumfang (4) der Hohlwelle (2) ein Schmiermittelauffangbereich (5) ausgebildet wird und wobei die Hohlwelle (2) im Bereich des Führungselements (3) zumindest eine Bohrung (8) aufweist, die den Schmiermittelauffangbereich (5) mit einem Innenbereich (9) der Hohlwelle (2) fluidverbindet, wobei das Führungselement (3) derart ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass ein Schmiermittel (14) von dem Schmiermittelauffangbereich (5) über die Bohrung (8) teilweise in den Innenbereich (9) der Hohlwelle (2) gedrängt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungselement (3) zumindest ein elastisches Flügelelement (6) aufweist das an einem Innenumfang (7) des Gehäuses (11) angeordnet ist, wobei sich das Flügelelement (6) des Führungselements (3) derart in Richtung des Außenumfangs (4) der Hohlwelle (2) erstreckt, dass es nahezu an dem Außenumfang (4) der Hohlwelle (2) anliegt.Device (1) for conveying lubricant (14), which is thrown off by a rotating hollow shaft (2), into an inner region (9) of this hollow shaft (2), comprising a hollow shaft (2) which has a wall (12) and has an inner region (9) and a stationary guide element (3) which has a substantially annular housing (11), the guide element (3) at least partially surrounding the hollow shaft (2) on the outside so that between the guide element (2) and a A lubricant collecting area (5) is formed on the outer circumference (4) of the hollow shaft (2) and the hollow shaft (2) has at least one bore (8) in the area of the guide element (3) which connects the lubricant collecting area (5) with an inner area (9) of the hollow shaft (2), the guide element (3) being designed and / or arranged in such a way that a lubricant (14) from the lubricant collecting area (5) via the bore (8) partially into the inner area (9) of the hollow shaft (2 ) dr is angs, characterized in that the guide element (3) has at least one elastic wing element (6) which is arranged on an inner circumference (7) of the housing (11), the wing element (6) of the guide element (3) in such a direction of the outer circumference (4) of the hollow shaft (2) extends so that it almost rests against the outer circumference (4) of the hollow shaft (2).
Description
Gebiet der ErfindungField of the Invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Fördern von Schmiermittel, dass von einer rotierenden Hohlwelle abgeschleudert wird, in einen Innenbereich eben dieser Hohlwelle.The present invention relates to a device for conveying lubricant that is thrown off by a rotating hollow shaft into an inner region of this hollow shaft.
Stand der TechnikState of the art
Eine kompakte Bauform stellt eine von vielen Anforderungen bei der konstruktiven Ausgestaltung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs dar. Derartige kompakte Bauformen bedingen jedoch oftmals, dass notwendige Kühlsysteme bzw. Schmiersysteme innerhalb des Antriebsstrangs aufwendig um eine kompakt bauende Getriebeanordnungen herum oder auch durch diese hindurch konstruiert werden müssen.A compact design represents one of many requirements in the structural design of a drive train of a motor vehicle. However, such compact designs often require that the necessary cooling systems or lubrication systems within the drive train have to be constructed in a complex manner around or through a compactly constructed transmission arrangement.
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Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung anzugeben, die es erlaubt bei möglichst kompakter Bauform Schmiermittel in den Innenbereich einer rotierenden Hohlwelle zu fördern.It is an object of the present invention to provide a device which allows lubricant to be conveyed into the interior of a rotating hollow shaft with the most compact possible design.
Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß dem unabhängigen ersten Anspruch gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformender vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.This need can be met by the subject matter of the present invention according to the independent first claim. Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein ortsfestes, nämlich ein axial, radial und drehfest angeordnetes Führungselement und eine rotierende Hohlwelle, die eine Wandung und einen von dieser Wandung im Wesentlichen umschlossenen Innenbereich aufweist.The device according to the invention comprises a stationary guide element, namely an axially, radially and non-rotatably arranged guide element and a rotating hollow shaft which has a wall and an inner region substantially enclosed by this wall.
Die Richtungsangabe „axial“ beschreibt im Wesentlichen eine Richtung entlang oder parallel zu einer Rotationsachse der Hohlwelle. Die Richtungsangabe „radial“ beschreibt im Wesentlichen eine Richtung normal zu der Rotationsachse der Hohlwelle.The “axial” direction essentially describes a direction along or parallel to an axis of rotation of the hollow shaft. The “radial” direction essentially describes a direction normal to the axis of rotation of the hollow shaft.
Das Führungselement weist erfindungsgemäß ein im Wesentlichen ringförmig ausgebildetes Gehäuse auf.According to the invention, the guide element has an essentially annular housing.
Das Führungselement umgibt die Hohlwelle erfindungsgemäß zumindest teilweise außenumfänglich, sodass zwischen dem Führungselement und einem Außenumfang der Hohlwelle ein Schmiermittelauffangbereich ausgebildet wird.According to the invention, the guide element surrounds the hollow shaft at least partially on the outside, so that a lubricant collecting area is formed between the guide element and an outer circumference of the hollow shaft.
Der Schmiermittelauffangbereich dient dem Auffangen von durch die Rotation der Hohlwelle abgeschleuderten Schmiermittel.The lubricant collection area is used to collect lubricant thrown off by the rotation of the hollow shaft.
Unter einem Schmiermittel ist insbesondere ein Schmieröl zu verstehen. A lubricant is to be understood in particular as a lubricating oil.
Erfindungsgemäß weist die Hohlwelle in ihrer Wandung im Bereich des Führungselements zumindest eine Bohrung auf, die den Schmiermittelauffangbereich mit dem Innenbereich der Hohlwelle fluidverbindet.According to the invention, the wall of the hollow shaft in the region of the guide element has at least one bore which fluidly connects the lubricant collecting region to the inner region of the hollow shaft.
Weiterhin ist das Führungselement erfindungsgemäß derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass das Schmiermittel von dem Schmiermittelauffangbereich über die Bohrung teilweise in den Innenbereich der Hohlwelle gedrängt wird.Furthermore, the guide element is designed and / or arranged according to the invention in such a way that the lubricant is partially pushed from the lubricant collecting area through the bore into the inner area of the hollow shaft.
Erfindungsgemäß weist das Führungselement zumindest ein elastisch ausgebildetes Flügelelement auf.According to the invention, the guide element has at least one elastic wing element.
Das elastische Flügelelement des Führungselements ist entsprechend der vorliegenden Erfindung an einem Innenumfang des Gehäuses des Führungselements angeordnet und erstreckt sich derart in Richtung des Außenumfangs der Hohlwelle, dass es nahezu an dem Außenumfang der Hohlwelle anliegt.According to the present invention, the elastic wing element of the guide element is arranged on an inner circumference of the housing of the guide element and extends in the direction of the outer circumference of the hollow shaft such that it lies almost against the outer circumference of the hollow shaft.
Die Begrifflichkeit „nahezu“ soll in diesem Zusammenhang verdeutlichen, dass das Flügelelement nicht direkt an dem Außenumfang der Hohlwelle anliegt, sondern sich zwischen dem Außenumfang der rotierenden Hohlwelle und dem Flügelelement ein Schmiermittelfilm ausbildet, der dafür sorgt, dass das Flügelelement darauf gleiten kann.In this context, the term “almost” is intended to clarify that the wing element does not lie directly on the outer circumference of the hollow shaft, but rather a lubricant film is formed between the outer circumference of the rotating hollow shaft and the wing element, which ensures that the wing element can slide on it.
Durch die erfindungsgemäße Vorrichtung ist es möglich Schmiermittel, das aufgrund der Fliehkraft von der rotierenden Hohlwelle abgeschleudert wird, in den Innenbereich der Hohlwelle zu fördern, indem das ringförmige Gehäuse des Führungselements das Schmiermittel zumindest teilweise auffängt und das Schmiermittel über die Bohrung teilweise in den Innenbereich drängt.The device according to the invention makes it possible to convey lubricant, which is thrown off the rotating hollow shaft due to the centrifugal force, into the inner region of the hollow shaft, in that the annular housing of the guide element at least partially catches the lubricant and partially pushes the lubricant into the inner region via the bore .
Bevorzugt ist an dem Außenumfang der Hohlwelle im Bereich des Führungselements zumindest eine umlaufende Vertiefung ausgebildet ist. Derart wird der Schmiermittelfilm an dem Außenumfang der Hohlwelle seitlich, nämlich in axialer Richtung, begrenzt. Dies verbessert die Wirkung des Gesamtaufbaus, da ansonsten das Schmiermittel, welches vom Flügelelement radial unter Druck gesetzt wird, seitlich, sprich axial, entweichen könnte und geringere Mengen die Bohrung in der Hohlwelle erreichen.At least one circumferential recess is preferably formed on the outer circumference of the hollow shaft in the region of the guide element. In this way, the lubricant film on the outer circumference of the hollow shaft is limited laterally, namely in the axial direction. This improves the effect of the overall structure, since otherwise the lubricant, which is radially pressurized by the wing element, could escape laterally, that is to say axially, and smaller amounts reach the bore in the hollow shaft.
Die Bohrung in der Wandung der Hohlwelle ist vorzugsweise radial oder in einem beliebigen Winkel zu einer Rotationsachse der Hohlwelle, nämlich angeschrägt, durch die Wandung der Hohlwelle ausgeführt. Durch diese „Anschrägung“ der Bohrung kann die Trägheit des Schmiermittels, insbesondere des Schmieröls, besser genutzt werden. Das bedeutet, das sich im verengenden Spalt befindliche Schmiermittel ist von sich aus nicht gewillt seine „ruhige“ Lage zu verändern. Nun schiebt sich bei Rotation die schräge Kante (Anschrägung) der Bohrung unter das Schmiermittel, wie die Schaufel eines Schaufelradbaggers und leitet es in das Innere der Hohlwelle. Dies funktioniert natürlich nur in Verbindung mit dem Flügelelement, welches dem Schmiermittel quasi den Weg, entgegen der Fliehkraft, in die „Schaufel“ sprich Bohrung vorgibt.The bore in the wall of the hollow shaft is preferably made radially or at any angle to an axis of rotation of the hollow shaft, namely beveled, through the wall of the hollow shaft. This "chamfering" of the bore makes it easier to use the inertia of the lubricant, especially the lubricating oil. This means that the lubricant in the narrowing gap is not automatically willing to change its "quiet" position. During rotation, the oblique edge (bevel) of the bore is pushed under the lubricant, like the bucket of a bucket wheel excavator, and guides it into the interior of the hollow shaft. Of course, this only works in connection with the wing element, which quasi gives the lubricant the way, contrary to the centrifugal force, into the "blade", ie the bore.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante weist die Hohlwelle in ihrer Wandung im Bereich des Führungselements eine Vielzahl von Bohrungen auf, die im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet umlaufend ausgeführt sind und die jeweils den Schmiermittelauffangbereich mit dem Innenbereich der Hohlwelle fluidverbinden.In a particularly advantageous embodiment variant, the wall of the hollow shaft in the region of the guide element has a plurality of bores which are essentially circumferentially evenly spaced and each fluidly connect the lubricant collecting region to the inner region of the hollow shaft.
Das Führungselement ist vorzugsweise zumindest teilweise aus einem Kunststoff gefertigt. Eine Ausfertigung des Flügelelements aus einem anderen Werkstoff, wie beispielsweise Metall, ist jedoch auch denkbar.The guide element is preferably at least partially made of a plastic. However, it is also conceivable to make the wing element from a different material, such as metal.
In einer vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung ist das Gehäuse des Führungselements derart ausgebildet und/oder angeordnet, dass sich der Schmiermittelauffangbereich in Umfangsrichtung verengt. Derart wird das Schmiermittel in die Bohrung gedrängt und somit das Fördern von Schmiermittel aus dem Schmiermittelbereich in den Innenbereich der Hohlwelle verbessert.In an advantageous embodiment variant of the present invention, the housing of the guide element is designed and / or arranged in such a way that the lubricant collecting area narrows in the circumferential direction. In this way, the lubricant is forced into the bore and thus the conveyance of lubricant from the lubricant area into the inner area of the hollow shaft is improved.
Bevorzugt weist das Flügelelement zumindest eine radiale Vertiefung auf. In einer besonders vorteilhaften Ausführungsvariante der vorliegenden Erfindung weist das Führungselement eine Vielzahl von elastischen Flügelelementen auf, die im Wesentlichen gleichmäßig beabstandet an dem Innenumfang des Führungselements angeordnet sind und sich jeweils derart in Richtung des Außenumfangs der Hohlwelle erstrecken, dass sie nahezu an dem Außenumfang der Hohlwelle anliegen.The wing element preferably has at least one radial depression. In a particularly advantageous embodiment variant of the present invention, the guide element has a multiplicity of elastic wing elements which are arranged essentially uniformly spaced apart on the inner circumference of the guide element and each extend in the direction of the outer circumference of the hollow shaft in such a way that they are almost on the outer circumference of the hollow shaft issue.
Durch das Vorsehen von zumindest einem Flügelelement an dem Innenumfang des Führungselements ist es möglich Schmiermittel, dass aufgrund der Fliehkraft von der rotierenden Hohlwelle abgeschleudert wird in den Innenbereich der Hohlwelle zu fördern, indem das ringförmige Gehäuse des Führungselements das Schmiermittel zumindest teilweise auffängt und das Schmiermittel entlang des Flügelelements im Wesentlichen radial in Richtung des Außenumfangs der Hohlwelle fließt. Entlang des Außenumfangs der Hohlwelle wird im Bereich des Führungselements durch das nahezu am Außenumfang der Hohlwelle anliegende Flügelelement ein Schmiermittelfilm ausgebildet. Das Flügelelement gleitet auf diesem Schmiermittelfilm, streift das Schmiermittel an der in der Wandung der Hohlwelle ausgebildeten Bohrung ab und quetscht Schmiermittel in den Innenbereich der Hohlwelle, da sich im verengenden Spalt zwischen Hohlwelle und Flügelelement das Schmiermittel ansammelt und durch den Druck des Flügelelements in die Bohrung der Hohlwelle gedrängt wird.By providing at least one wing element on the inner circumference of the guide element, it is possible to convey lubricant that is centrifugally thrown off the rotating hollow shaft into the inner region of the hollow shaft by the ring-shaped housing of the guide element at least partially catching the lubricant and along the lubricant of the wing element flows substantially radially in the direction of the outer circumference of the hollow shaft. Along the outer circumference of the hollow shaft is in the region of the guide element by the almost on the outer circumference of the hollow shaft Wing element formed a lubricant film. The wing element slides on this lubricant film, wipes the lubricant from the bore formed in the wall of the hollow shaft and squeezes lubricant into the interior of the hollow shaft, since the lubricant collects in the narrowing gap between the hollow shaft and the wing element and through the pressure of the wing element into the bore the hollow shaft is pushed.
Sämtliche oben genannten Ausgestaltungsvarianten der vorliegenden Erfindung bedingen eine Verbesserung der Förderung des Schmiermittels von dem Schmiermittelauffangbereich in den Innenbereich der Hohlwelle.All of the above-mentioned design variants of the present invention require an improvement in the conveyance of the lubricant from the lubricant collecting area into the inner area of the hollow shaft.
FigurenlisteFigure list
Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
-
1 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer ersten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
2 zeigt eine Detailansicht aus1 . -
3 zeigt eine schematische Seitenansicht einer zweiten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
4 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer dritten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
5 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer vierten Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
1 shows a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a device according to the invention. -
2nd shows a detailed view1 . -
3rd shows a schematic side view of a second embodiment of a device according to the invention. -
4th shows a schematic cross-sectional view of a third embodiment variant of a device according to the invention. -
5 shows a schematic cross-sectional view of a fourth embodiment variant of a device according to the invention.
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description of the invention
In
Die Vorrichtung
Die Hohlwelle
Das ringförmige Gehäuse
In der in
In
BezugszeichenlisteReference list
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22nd
- HohlwelleHollow shaft
- 33rd
- FührungselementGuide element
- 44th
- AußenumfangOuter circumference
- 55
- SchmiermittelauffangbereichLubricant collection area
- 66
- FlügelelementWing element
- 77
- InnenumfangInner circumference
- 88th
- Bohrungdrilling
- 99
- InnenbereichIndoor area
- 1010th
- RotationsachseAxis of rotation
- 1111
- Gehäusecasing
- 1212th
- WandungWall
- 1313
- Umlaufende VertiefungAll-round deepening
- 1414
- Schmiermittellubricant
Claims (8)
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